JPEG, GIF czy PNG? Wyjaśnienie i testy typów plików graficznych

Szybkie linki

⭐ RAW - nieskompresowane dane obrazu

⭐ JPEG - typ pliku do codziennego użytku

⭐ GIF - nie tylko do animacji

⭐ PNG - do ostrych zdjęć

⭐ SVG - mało używany, ale wyjątkowy Wyraźne i ostre obrazy

⭐ TIFF - mało używany, ale wyjątkowy

⭐ SVG - nieskończenie skalowalny do dowolnego rozmiaru

Kluczowe wnioski

Pliki obrazów RAW zachowują pełne dane zarejestrowane przez czujnik aparatu, oferując szeroki zakres regulacji po obróbce, ale wymagają znacznej pojemności pamięci ze względu na duży rozmiar pliku.

JPEG jest szeroko stosowanym formatem plików obrazowania cyfrowego, który wykorzystuje techniki stratnej kompresji danych, co prowadzi do potencjalnego pogorszenia jakości obrazu po kompresji.

Pliki GIF szczególnie dobrze nadają się do prostszych elementów graficznych, które mają ograniczone palety kolorów, w tym logo i ikony o jednolitych polach kolorów.

PNG (Portable Network Graphics) to bardzo skuteczny format plików, który wyróżnia się zachowaniem integralności elementów wizualnych w obrazie, szczególnie jeśli chodzi o zachowanie skomplikowanych szczegółów. Co więcej, jego kompatybilność z funkcjami przezroczystości i nakładania sprawia, że jest to popularny wybór zarówno wśród projektantów, jak i programistów.

Pliki TIFF cieszą się dobrą reputacją ze względu na ich niezwykłą zdolność adaptacji, wyjątkową wierność wizualną i bezkompromisowe zachowanie danych, co czyni je bardzo odpowiednimi do zastosowań drukarskich.

Pliki Svg są zgodne z zasadą wektorów, co skutkuje nieograniczoną skalowalnością, która jest szczególnie korzystna zarówno dla grafików, jak i ilustratorów.

Oczywiście! Podstawowe rozróżnienie między formatami plików graficznych, takimi jak JPEG, GIF i PNG, polega na ich metodach kompresji i zamierzonych zastosowaniach. Na przykład pliki JPEG są powszechnie używane do obrazów fotograficznych i wykorzystują algorytm kompresji stratnej, który skutkuje wysokiej jakości obrazami o zmniejszonych rozmiarach, ale z pewną utratą szczegółów. Z drugiej strony, pliki GIF wykorzystują bezstratną metodę kompresji i są optymalne dla grafiki i prostych animacji z ograniczoną paletą kolorów. Wreszcie, PNG oferują zarówno bezstratne, jak i stratne opcje kompresji i są odpowiednie dla obrazów wymagających przezroczystości lub kanałów alfa, takich jak logo lub złożone ilustracje. Wybierając odpowiedni format do przechowywania, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak jakość obrazu, ograniczenia rozmiaru i wymagania dotyczące kompatybilności.

RAW - Nieskompresowane dane obrazu

Nieskompresowany obraz cyfrowy zarejestrowany przez cyfrową lustrzankę jednoobiektywową w oryginalnym formacie, pozbawiony jakichkolwiek technik redukcji danych, jest określany jako plik Raw.

Surowe dane generowane przez aparat są przechowywane w pliku RAW, oferując dużą ilość szczegółów i wszechstronność podczas przetwarzania końcowego. Jednak ze względu na ich ogromny rozmiar, który często przekracza 25 megabajtów na plik, mogą one stanowić wyzwanie, jeśli chodzi o przechowywanie obrazów. Aby rozwiązać ten problem, obrazowanie cyfrowe opracowało różne metody kompresji obrazów, znane jako techniki kompresji obrazu, które pomagają zmniejszyć całkowity rozmiar pliku bez utraty jakości, ułatwiając w ten sposób wydajne opcje przechowywania.

Plik RAW nie stanowi rzeczywistego obrazu, ani nie jest znormalizowanym formatem pliku obrazu. Różni producenci aparatów stosują różne formaty RAW, w tym CRW firmy Canon, ARW firmy Sony i NEF firmy Nikon.

Istnieje również format obrazu DNG RAW (Digital Negative). Firma Adobe opracowała DNG, który służy jako uniwersalny format plików RAW, w odpowiedzi na problemy z kompatybilnością między zastrzeżonymi formatami RAW różnych producentów aparatów. Jednak nie wszyscy producenci aparatów obsługują ten format.

Aby zilustrować różnice między różnymi formatami i rozdzielczościami obrazu, wykorzystam przykładowe zdjęcie do celów demonstracyjnych. Niestety, nie jest możliwe wyświetlenie obrazu RAW bezpośrednio w przeglądarce. W związku z tym udostępniłem zrzut ekranu nieprzetworzonego, nieskompresowanego zdjęcia RAW, który służy jako ilustracja ogromnego rozmiaru pliku.

DNG - 81.2MB - 7900x5925 px

JPEG - typ pliku do codziennego użytku

Standard JPEG (Joint Photographic Experts Group) to szeroko stosowany format plików obrazów cyfrowych, wykorzystywany głównie do przesyłania treści wizualnych na różne strony internetowe i platformy. Dzięki imponującej głębi kolorów wynoszącej 24 bity na piksel, z ośmioma indywidualnymi komponentami przydzielonymi do kanałów czerwonego, zielonego i niebieskiego, format ten prezentuje swoje możliwości jako prawdziwa reprezentacja oparta na RGB, szczycąca się zdolnością do wyświetlania ponad 16 milionów różnych odcieni.

Chociaż JPEG jest w stanie zapewnić wyjątkowe rezultaty wizualne, wykorzystuje formę redukcji danych znaną jako kompresja stratna, która eliminuje niekrytyczne elementy z obrazu. W rezultacie, wraz ze wzrostem współczynnika kompresji, zmniejsza się ogólna wierność obrazu.W rezultacie podczas zapisywania obrazu często napotyka się opcje plików JPEG o niskiej, standardowej i wysokiej rozdzielczości.

Dostarczony obraz został przekształcony w różne typy plików o różnych poziomach jakości, a mianowicie wersje o wysokiej rozdzielczości, standardowej i niższej rozdzielczości w postaci plików JPEG. Każdy z nich odpowiada innej reprezentacji rozmiaru.

Dostarczony plik to obraz w wysokiej rozdzielczości o rozmiarze 38,3 megabajta i wymiarach 7900 pikseli na 5925 pikseli, dzięki czemu nadaje się do celów profesjonalnych lub komercyjnych.

Nolen Jonker

Obraz jest średniej jakości i ma rozmiar pliku 1,95 megabajta oraz wymiary 3950 pikseli na 2963 piksele.

Nolen Jonker

Jakość obrazu tego pliku jest uważana za niską, z rozdzielczością 25% i ważącą 259 kilobajtów. Wymiary pliku to 1975 pikseli na 1481 pikseli.

Nolen Jonker

Analizując trzy odpowiednie iteracje danych wizualnych, widać wyraźnie, że przykład o niższej rozdzielczości znajdujący się po lewej stronie wykazuje zauważalną pikselizację przy bliższej inspekcji. Tymczasem obraz pośredniej jakości umieszczony centralnie wydaje się zadowalający przy normalnej odległości oglądania; jednak subtelna pikselacja pozostaje zauważalna po dokładniejszym zbadaniu. I odwrotnie, wyrafinowana iteracja wysokiej rozdzielczości wyświetlana po prawej stronie wykazuje znikomą pikselację, dzięki czemu jest praktycznie nie do odróżnienia przy standardowej obserwacji.

Nolen Jonker

Ogólnie rzecz biorąc, wysokiej jakości obraz JPEG może osiągnąć odpowiednią równowagę między rozmiarem pliku a wiernością obrazu. I odwrotnie, w niektórych przypadkach wystarczający może być również JPEG średniej jakości. Jednakże, gdy jakość spadnie poniżej pewnego progu, nastąpi zauważalne pogorszenie klarowności obrazu. Warto zauważyć, że obrazy JPEG są zazwyczaj bardziej odpowiednie dla zdjęć lub ilustracji ze względu na ich zdolność do uchwycenia subtelnych różnic w tonie i kolorze w porównaniu do blokowego tekstu z pikselami.

GIF - nie tylko dla animacji

Format Graphics Interchange Format, wprowadzony w 1987 roku , pozwala na osiem bitów na piksel - po trzy na czerwony i zielony oraz dwa na niebieski. Dzięki temu w GIF-ach dostępnych jest 256 kolorów. Korzystając z bezstratnej kompresji, GIF-y mogą doskonale odtwarzać swoje ograniczone palety kolorów podczas wielu dekompresji i rekompresji.

Konwersja doskonałego wariantu JPEG (łącznie 38,3 megabajta) do najwyższej klasy formatu GIF (ważącego 33 megabajty i zachowującego pełną szczegółowość) niestety doprowadziła do zmniejszenia wierności obrazu ze względu na ograniczenia chromatyczne związane z formatem GIF, które nie są obecne w bardziej wszechstronnym standardzie JPEG. Niemniej jednak, próbując skompresować obszerny zestaw danych GIF (o łącznej wielkości 4,3 megabajta i zawierający 33% oryginalnych informacji) przy użyciu technik kompresji bezstratnej, nie zaobserwowano zauważalnego pogorszenia jakości obrazu.

Analizując szczegółowo powiększone obrazy GIF, możemy zaobserwować ich odpowiednie pozycje na ekranie:

Nolen Jonker

Pomimo znacznej różnicy w rozmiarze obu obrazów, spadek jakości wynikający z kompresji JPEG jest znacznie bardziej wyraźny w porównaniu do zastosowanej tutaj kompresji PNG. Ponadto należy zauważyć, że nawet najbardziej kompaktowa reprezentacja GIF zachowuje znacznie większe wymiary niż odpowiadający jej odpowiednik JPEG, który zachowuje szczegóły obrazu.

Ze względu na ograniczony zakres kolorów dostępnych w GIF, jest on najskuteczniej wykorzystywany do renderowania prostych elementów wizualnych, takich jak projekty logo i ikonografia z jednolitymi kolorowymi powierzchniami.

Ważnym aspektem, który należy wziąć pod uwagę, jest to, że GIF-y mają możliwość wyświetlania animacji poprzez prezentację sekwencji pojedynczych obrazów ułożonych w określonej kolejności, powtarzanych w sposób ciągły, co daje optyczny efekt ruchu.

PNG - dla ostrych i wyraźnych obrazów

Ed g2s via POV-Ray/ Wikimedia Commons

Format pliku Portable Network Graphics (PNG), zawierający udoskonalenia w stosunku do standardu plików graficznych GIF z 1995 roku, stanowi bezstratną alternatywę dla mediów cyfrowych. PNG charakteryzują się większą głębią kolorów w porównaniu do swoich poprzedników, a każdy piksel może przechowywać do 24 lub 32 bitów danych.

Reprezentacja 24-bitowa zawiera dane w kolorach czerwonym, zielonym i niebieskim, podczas gdy bardziej wszechstronny wariant 32-bitowy wykorzystuje rozszerzoną paletę RGBA, która zawiera dodatkowy kanał alfa do kontrolowania krycia. Dzięki temu obrazy mogą wykazywać różne stopnie przezroczystości lub półprzezroczystości. Obserwacja grafiki PNG zawierającej wzór szachownicy ogólnie sugeruje, że obraz ma być wizualnie przezroczysty.

Ze względu na rozszerzoną pojemność danych, plik Portable Network Graphics (PNG) ma zazwyczaj większy rozmiar w porównaniu zarówno do Joint Photographic Experts Group (JPEG), jak i Graphics Interchange Format (GIF).Niemniej jednak, ta zwiększona ilość danych przekłada się na wyższy poziom wierności wizualnej, czyniąc pliki PNG optymalnymi dla scenariuszy, które wymagają zachowania skomplikowanych elementów obrazu.

Dostarczony obraz to ogromny 75,7-megabajtowy plik PNG w oryginalnej formie, który został skompresowany, aby zachować najwyższą jakość po pobraniu jako surowy plik. Warto zauważyć, że konwersja tego wysokiej jakości pliku do znacznie mniejszej wersji o wielkości zaledwie 10,9 megabajta i 33% jego rozmiaru nie zmniejsza jego wyjątkowej jakości ze względu na brak jakiejkolwiek utraty danych podczas procesu kompresji.

Oto ich zbliżenia:

Nolen Jonker

PNG to wysoce zalecany format pliku do zachowania przejrzystości i integralności elementów graficznych i tekstu w kompozycjach wizualnych. Jego wszechstronność rozciąga się na obsługę efektów przezroczystości i umożliwia użytkownikom tworzenie warstwowych obrazów poprzez płynne łączenie wielu grafik.

TIFF - mało używany, ale wyjątkowy

Format Tagged Image File Format, początkowo zaprojektowany do użytku ze skanerami, z czasem przeszedł znaczącą ewolucję. Zaczynając jako format binarny, później przeszedł do obsługi obrazów w skali szarości, zanim ostatecznie objął możliwości pełnokolorowe. Obecnie TIFF jest szeroko wykorzystywany jako wszechstronny format plików pełnokolorowych, który może obsługiwać zarówno modele kolorów RGB, jak i CMYK.

Pomimo stosunkowo mniejszego rozpowszechnienia w mediach cyfrowych w porównaniu z niektórymi alternatywnymi typami plików, obrazy TIFF mają niezwykły stopień adaptacji, wszechobecne wykorzystanie na różnych platformach i płynną integrację z szeroką gamą programów do obróbki grafiki.

Pliki TIFF oferują wybór między formatami skompresowanymi i nieskompresowanymi, przy czym te ostatnie są preferowane do celów archiwalnych ze względu na zachowanie jakości obrazu. Jednak w obu przypadkach często stosuje się kompresję bezstratną, aby zapewnić nienaruszoną integralność danych. Gdy rozmiar pliku staje się priorytetem, można wybrać kompresję stratną kosztem pewnej wierności obrazu.

TIFF działa jako wszechstronne opakowanie plików, dostosowując różne konfiguracje bitów dla każdego piksela w obrazie, podobnie jak pliki JPEG i PNG. W rezultacie użytkownicy mają możliwość uzyskania dostępu do szerokiej gamy kolorów podczas manipulowania plikami TIFF.

Ze względu na brak uniwersalnej kompatybilności plików TIFF w przeglądarkach internetowych, w niniejszym dokumencie znajdują się obrazy PNG o wysokiej rozdzielczości, które przedstawiają plik TIFF.

Nieskompresowany TIFF - 71,4 MB

Skompresowany TIFF bezstratny - 36 MB

Skompresowany TIFF bezstratny - 2,5 MB

Pliki TIFF doskonale nadają się do przechwytywania obrazów w różnych dziedzinach, w tym w sztukach pięknych, projektowaniu graficznym i mediach drukowanych. Co więcej, wykraczają one poza kreatywne zastosowania, aby zaspokoić potrzeby profesjonalnych sektorów, takich jak radiologia diagnostyczna i ochrona kultury poprzez cyfrowe rozwiązania pamięci masowej.

SVG - nieskończenie skalowalny do dowolnego rozmiaru

SVG (Scalable Vector Graphics) to innowacyjny format plików graficznych, który oferuje różne korzyści w określonych okolicznościach. W przeciwieństwie do innych formatów, które są oparte na rastrze i opierają się na pikselach, SVG wykorzystuje XML jako format wektorowy, umożliwiając skalowalność bez pogorszenia jakości obrazu. Dla tych, którzy mogą nie rozumieć różnic między tymi dwoma typami grafiki, zapewniamy

Po powiększeniu ilustracji wektorowej o ponad 2000% jej kontury zachowują płynność i ciągłość niezależnie od stopnia powiększenia lub zmniejszenia zastosowanego do obrazu.

Po bliższym przyjrzeniu się i powiększeniu obrazu, wykazuje on utratę wyrazistości i ostrości ze względu na wykorzystanie pikseli o niskiej rozdzielczości, co powoduje ziarnisty wygląd podczas oglądania w powiększeniu.

Pliki SVG zazwyczaj wykazują znacznie mniejszy rozmiar w porównaniu do formatów rastrowych, takich jak JPEG i PNG. W rzeczywistości zrzuty ekranu ilustracji przedstawionej w niniejszym dokumencie (renderowane w formacie PNG) przewyższają wymiary odpowiedniego pliku SVG, który mierzy zaledwie 28,7 kilobajta.

Format pliku Scalable Vector Graphics (SVG) okazuje się bardzo korzystny dla tych kreatywnych profesjonalistów, którzy tworzą elementy wizualne całkowicie od podstaw, w tym logo i ikonografię. Nie jest on jednak skuteczny w zarządzaniu skomplikowanymi szczegółami i niuansami znajdującymi się na zdjęciach przedstawiających rzeczywiste sytuacje lub środowiska.

Po zagłębieniu się w zawiłości funkcji i wymagań każdego formatu, nadal można zapytać, który typ pliku ostatecznie przeważa.

PNG jest ogólnie zalecany w przypadku poszukiwania przezroczystości i możliwości nakładania w różnych aplikacjach. Zapewnia on doskonałą jakość wizualną zarówno przy niskim, jak i średnim poziomie kompresji. Z drugiej strony, JPEG wyróżnia się wyższymi poziomami kompresji, ale może poświęcić pewną wierność obrazu ze względu na swój stratny charakter.Jeśli kluczowe jest zachowanie oryginalnych szczegółów obrazu bez utraty danych, należy rozważyć format TIFF, ponieważ obsługuje on wysoką głębię kolorów i wszechstronne zastosowania. Animowane obrazy najlepiej nadają się do formatu GIF, który również priorytetowo traktuje redukcję rozmiaru pliku. Jednak w przypadku bardzo szczegółowych projektów i ilustracji SVG oferuje nieograniczoną skalowalność przy zachowaniu ostrości i przejrzystości. Ostatecznie ważne jest, aby zachować surowe pliki obrazów, aby zapewnić elastyczność bezpośredniego dostępu do edycji źródła zdjęć